Str058 (7)

58

5.2. MATERIAŁY, OBRÓBKA CIEPLNA I NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE, wg [11, 15, 51,61]

T_k/T_x t_k/L _h

C_k-1, n, m,...)

PARAMETRY ZADANE:

Częstotliwość obracania kół n,, n₂ min^{1 2 3 4}. Przełożenie u.

Liczba godzin pracy przekładni L_b, h.

Lub n_L - liczba lat pracy; n_z - liczba zmian; k _rok, k d₀b_a - współczynniki wykorzystania napędu za rok (dobę).

Zmiana obciążenia w czasie (rys. 5.2.1)

(T_k/T^ 1); (Z[t_k/L_b] = 1). Zmiana kierunku obracania (jest, czy nie ma). Produkcja (jednostkowa, masowa (seryjna)).

DOBIERA SIĘ:

1.    MATERIAŁY ZĘBNIKA I KOŁA ZĘBATEGO

1.1.    Dla jednostkowej produkcji:

-    materiały kół zębatych (tabl. 5.2.1, 5.2.2);

-    zalecane skojarzenie materiałów zębnika i koła zębatego (tabl. 5.2.3);

-    warunki doboru materiałów HB_X = HB₂ + (20...40).

1.2.    Dla masowej (seryjnej) produkcji:

-    materiały kół zębatych (tabl. 5.2.1, 5.2.2, 19.2.1); -zwykle HB_X = HB₂ (7/fl₂>350).

Zależności HRC=f(HB), HV = f (HB) (rys. 5.2.4). Wyjściowe parametry p. 1:

-    materiał zębnika - gatunek, HB_x, R_ml, R_el, MPa;

-    materiał koła zębatego

-gatunek, HB₂,R_m2, R_e2, MPa.

2.    DOPUSZCZALNE NAPRĘŻENIA STYKOWE

2.1.    Podstawa próby zmęczeniowej (bazowa liczba cykli):

- dla zębnika JV» i,_m i, - dla koła zębatego Nu ii_{m 2}

Ntfii_mi(2)⁼ f(//#i₍2)) (rys. 5.2.3).

Dla HB\_X2)^200    N//iinii(2)⁼10T0 .

2.2.    Równoważna (ekwiwalentna) liczba cykli obciążenia

Nhcql(2) ⁼ 60 O 1(2) L_b C k_Heą, gdzie L_b = n_L 365 n₇ 8 A'_rok k_iobi - liczba godzin pracy; c = 1,2,...- liczba zazębień zęba w czasie jednego obrotu (ze schematu napędu) (rys. 5.2.6); k_Heą=mT_k/T_xf⁵mH(t_k/L_b)] (k = u,,    -

współczynnik uwzględniający zmianę obciążenia napędu w czasie (rys. 5.2.1); m,_r= 6 - współczynnik kierunkowy nachylonego odcinka na wykresie Wóhlera.

2.3.    Współczynnik trwałości pracy

Zn 1(2)    ^Hlim 1(2)    ,1(2) (1$ Zf/^2,6).

Dla    Nf/eql(2) Z_N1(2)= 1,0.

2.4.    Naprężenia krytyczne przy bazowej liczbie cykli, MPa

iim i(2)⁼ f(HBi(2)) (tabl. 5.2.4).

2.5.    Dopuszczalne naprężenia stykowe, MPa

1(2) ⁼ 0,9 (J_H lim 1(2) Zpj i(2) / S_H i(2), gdzie: S_H - współczynnik bezpieczeństwa:

-    w przypadku normalizacji, ulepszania lub hartowania zębów na wskroś S_H = 1,1;

-    dla hartowania powierzchniowego, nawę-

glania, azotowania    S_H= 1,2.

2.6. Obliczeniowe dopuszczalne naprężenia stykowe, MPa:

-    dla przekładni walcowych z kołami o zębach prostych oraz z kołami o zębach skośnych przy niewielkiej różnicy twardości HB_X i HB₂

°ht> ⁼ aH 1(2) min;

-    dla przekładni walcowych z kołami o zębach skośnych dla HB»HB ₂, dla przekładni stożkowych cr_Hp— 0,5(0), i+CTtfj)^

01,25 CT„i₍2)mm - dla przekładni walcowych;

^ ¹1,15 C7tf₁₍2)min ■ dla przekładni stożkowych.

3.    DOPUSZCZALNE NAPRĘŻENIA NA ZGINANIE ^{5 6}

3.1.    Podstawa próby zmęczeniowej N_fi_im=4l0 cykli.

3.2.    Równoważna (ekwiwalentna) liczba cykli obciążenia

N_Fęą 1(2)⁼ 60 n 1(2) L_b c K_f cq, gdzie: K_Feq=E[(T⁵./7j)^%(t_k/L_b)\ u = i, n, iii, ...)

(m_F= 6 dla HBś350; m_F=9 dla HB>350); L_b, c (p. 2.2).

3.3.    Współczynnik trwałości Y_N i₍₂)= N_F hm/N_{f eq 1(2}j.

1,0    2,0 - dla HB^350.

1,0$Ya2$i,6 -dla HB >350.

Dla N_r lirnl(2)^ N_feqi(₂) Y_N i₍₂₎= 1,0.

3.4.    Naprężenia krytyczne, MPa

CTMim.(2) = f(E®.(2)) (tabl. 5.2.4).

3.5.    Dopuszczalne naprężenia na zginanie, MPa

<Jfp i(2) ⁼ 0,4 cr_F i_im i(2) lwi(2) Y_a , gdzie: Y_A - współczynnik uwzględniający wpływ dwustronnego przykładania obciążenia na ząb:

-    dla przekładni bez zmiany kierunku obracania Y_A= 1,0;

-    dla przekładni ze zmianą kierunku obracania

Ya = (0,7...0,8).

4.    GRANICZNE NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE PRZY PRZECIĄŻENIACH ⁵

Dla naprężeń stykowych o_HPmaxi(2), MPa ¹ _{b] 5 ? 4} Dla naprężeń gnących a_FFmXx _I(2), MPa ■ ■ ■ )■

1

   Nie wykonuje się p. 1.

2

   Oblicza się p. (2.1...2.6). Punkt 2.5 ma postać

&H\(2) =    lim 1(2) Zfi 1(2) Zg Z_v Z_x/Sh 1(2) , MPa,

gdzie Zg - współczynnik uwzględniający chropowatość powierzchni zębów:

-    dla Y' Ra (1,25...0,63) Z_R = 1,00;

-    dla Y' Ra (2,5...1,25) Z⁵ = 0,95;

-    dla s/ Ra (10...2,5) Z⁵ = 0,90;

Zq - współczynnik uwzględniający obwodową prędkość kół zębatych (rys. 5.2.5);

Z_x - współczynnik uwzględniający wymiary kół zębatych (rys. 5.2.2). Dla d_w< 700 mm Z_x= 1.

3

   Oblicza się p. (3.1...3.5). Punkt 3.5 ma postać

o'f7’i(2)=crFij_nli(₂) Yvi(₂) Y_a Y_g Y_x/S_F, MPa, gdzie: S_F= (1,7...2,2) - współczynnik bezpieczeństwa (większe wartości dla odlewów);

Y_g - współczynnik uwzględniający chropowatość powierzchni przejściowej zęba i jej obróbkę cieplną:

-    dla nieszlifowanej powierzchni przejściowej Y_g= 1;

-    dla szlifowanej powierzchni przejściowej Y_g (tabl. 5.2.4).

Y_x - współczynnik uwzględniający wymiary kół zębatych Y_x= 1,05-0,000125 d_w,_m.

4

   Oblicza się p. 4.

5

- nie obliczają się dla przekładni otwartych

6

5.    Dotyczy obliczeń naprężeń dopuszczalnych dla istniejących przekładni zębatych: